(57)【要約】【課題】長寿命化を図ることができるとともに、放電灯の輝度によらず、電極に突起を形成し、放電灯を効率良く駆動することができる放電灯の駆動方法を提供する。【解決手段】光源装置１は、一対の電極６１０、７１０を有する放電灯５００と、周波数が１ｋＨｚ以上１０ＧＨｚ以下の交流電流を振幅変調する振幅変調部と、交流電流の大きさを調整して放電灯５００の輝度を調整する輝度調整部とを有し、振幅変調した交流電流を駆動電流として各電極６１０、７１０に供給し、放電灯５００を点灯する放電灯駆動装置２００とを備え、振幅変調部は、第１の区間と、第１の区間よりも駆動電流の振幅が小さい第２の区間とが交互に繰り返されるように交流電流を振幅変調し、第１の区間における駆動電流の振幅の平均値をａ、前記第２の区間における駆動電流の振幅の平均値をｂとしたとき、その振幅ａと振幅ｂの比ｂ／ａが前記放電灯の輝度に応じて設定する。【選択図】図１
2013030300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電極を有する放電灯と、
周波数が１ｋＨｚ以上１０ＧＨｚ以下の交流電流を振幅変調する振幅変調部と、前記交流電流の大きさを調整して前記放電灯の輝度を調整する輝度調整部とを有し、前記振幅変調部により振幅変調した前記交流電流を駆動電流として前記一対の電極に供給し、前記放電灯を点灯する放電灯駆動装置と、を備え、
前記振幅変調部は、第１の区間と、前記第１の区間よりも前記駆動電流の振幅が小さい第２の区間とが交互に繰り返されるように前記交流電流を振幅変調し、前記第１の区間における駆動電流の振幅の平均値をａ、前記第２の区間における駆動電流の振幅の平均値をｂとしたとき、その振幅ａと振幅ｂの比ｂ／ａを前記放電灯の輝度に応じて設定することを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記比ｂ／ａは、前記放電灯の輝度が低い程、小さく設定されることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記振幅変調部が振幅変調する変調周波数が、１０Ｈｚ以上１ｋＨｚ以下の範囲で、前記放電灯の輝度によらず、一定であることを特徴とする請求項１または２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記第１の区間と前記第２の区間の合計の期間をＡ、前記第１の区間の期間をＢとしたとき、Ｂ／Ａは、前記放電灯の輝度によらず、一定であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項５】
前記交流電流の周波数は、１ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下、または、３ＭＨｚ以上１０ＧＨｚ以下であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項６】
周波数が１ｋＨｚ以上１０ＧＨｚ以下の交流電流を駆動電流として放電灯の一対の電極に供給し、前記放電灯を点灯し、前記交流電流の大きさを調整して前記放電灯の輝度を調整する放電灯の駆動方法であって、
第１の区間と、前記第１の区間よりも前記駆動電流の振幅が小さい第２の区間とが交互に繰り返されるように、前記交流電流を振幅変調し、前記第１の区間における駆動電流の振幅の平均値をａ、前記第２の区間における駆動電流の振幅の平均値をｂとしたとき、その振幅ａと振幅ｂの比ｂ／ａが前記放電灯の輝度に応じて設定された前記駆動電流を生成し、該駆動電流を前記一対の電極に供給し、前記放電灯を点灯することを特徴とする放電灯の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置及び放電灯の駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクターの光源として、高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等の放電灯（放電ランプ）が使用されている。このような放電灯は、例えば、高周波数の交流電流を駆動電流として供給する駆動方法により駆動される。この駆動方法によれば、放電の安定性が得られ、放電灯本体の黒化や失透等を防止することができ、放電灯の寿命の低下を抑制することができる。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、放電灯が点灯している際は、一対の電極間にアーク放電が生じており、その電極が高温になっているので、電極が溶融し、電極間が広がってくる。例えば、プロジェクターの用途では、光の利用効率を向上させるために、電極間が狭い状態を維持し、発光の大きさを小さくすることが好ましく、点灯中に電極間が広がることは、光の利用効率を低下させることになり、好ましくない。また、電極間の変化は、その電極間におけるインピーダンスを変化させ、このため、点灯初期では効率良く放電灯を点灯することができていても、時間が経過すると、インピーダンス不整合を生じ、無効電力が増加し、効率が低下するという問題がある。
【０００４】
一方、低周波数で、波形が矩形状をなす交流電流（直流交番電流）を駆動電流として供給する駆動方法もある。この駆動方法によれば、放電灯が点灯している際、一対の電極の先端部に突起が形成され、これにより、電極間が狭い状態を維持することができる。しかしながら、放電灯本体の黒化や失透等が生じ、放電灯の寿命が低下するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１１５５３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明者は、周波数が１ｋＨｚ以上１０ＧＨｚ以下の交流電流を振幅変調し、その振幅変調した交流電流を駆動電流として放電灯に供給し、放電灯を点灯する駆動方法を見出した。この駆動方法によれば、放電灯の黒化を防止し、長寿命化を図ることができ、また、放電灯を一定の輝度で点灯している場合は、電極の先端部に突起が形成され、電極間距離を一定の距離に保持することができ、放電灯を効率良く駆動することができる。
【０００７】
しかしながら、放電灯がその輝度を調整することができるものである場合は、輝度を高くすると、突起が溶解し、電極間が広がってゆき、一方、輝度を低くすると、突起が延び過ぎてだれてしまい、やはり、電極間が広がってしまうという問題がある。そこで、放電灯の黒化を防止し長寿命化を図ることができるとともに、放電灯の輝度によらず電極に突起を形成し、放電灯を効率良く駆動することができる光源装置及び放電灯の駆動方法が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００９】
［適用例１］本適用例にかかる光源装置は、一対の電極を有する放電灯と、周波数が１ｋＨｚ以上１０ＧＨｚ以下の交流電流を振幅変調する振幅変調部と、前記交流電流の大きさを調整して前記放電灯の輝度を調整する輝度調整部とを有し、前記振幅変調部により振幅変調した前記交流電流を駆動電流として前記一対の電極に供給し、前記放電灯を点灯する放電灯駆動装置と、を備え、前記振幅変調部は、第１の区間と、前記第１の区間よりも前記駆動電流の振幅が小さい第２の区間とが交互に繰り返されるように前記交流電流を振幅変調し、前記第１の区間における駆動電流の振幅の平均値をａ、前記第２の区間における駆動電流の振幅の平均値をｂとしたとき、その振幅ａと振幅ｂの比ｂ／ａを前記放電灯の輝度に応じて設定することを特徴とする。
【００１０】
本適用例によれば、光源装置は一対の電極を有する放電灯を備えている。そして、振幅変調部は周波数が１ｋＨｚ以上１０ＧＨｚ以下の交流電流を振幅変調している。１ｋＨｚ以上１０ＧＨｚ以下の高周波を用いることで放電管内に蒸発した電極物質とハロゲン物質が結合し、管壁への黒化を防止し、長寿命化を図ることができる。
【００１１】
そして、第１の区間における駆動電流の振幅の平均値をａとし、第２の区間における駆動電流の振幅の平均値をｂとする。振幅変調部は、第１の区間と第２の区間とが交互に繰り返されるように交流電流を振幅変調する。そして、振幅変調部は輝度に応じて、比ｂ／ａを変化させている。これにより、放電灯の輝度によらず、電極部の突起を維持し、電極間距離を一定の距離に保持することができる。従って、放電灯を効率良く駆動することができる。
【００１２】
［適用例２］上記適用例に記載の光源装置では、前記比ｂ／ａは、前記放電灯の輝度が低い程、小さく設定されることが好ましい。
【００１３】
本適用例によれば、低輝度ほど電極への温度変動を抑えている。これにより、低輝度時の突起の成長しすぎによる突起が潰れることを防止できる。従って、より確実に電極間距離を一定の距離に保持することができる為、放電灯を効率良く駆動することができる。
【００１４】
［適用例３］上記適用例に記載の光源装置は、前記振幅変調部が振幅変調する変調周波数が、１０Ｈｚ以上１ｋＨｚ以下の範囲で、前記放電灯の輝度によらず、一定であることが好ましい。
【００１５】
本適用例によれば、光源装置は、変調周波数を１０Ｈｚ以上１ｋＨｚ以下の範囲で放電灯の輝度によらず一定にしている。これにより、複雑な電流制御をなくすことができる。従って、より確実に電極間距離を一定の距離に保持することができる為、放電灯を効率良く駆動することができる。
【００１６】
［適用例４］上記適用例に記載の光源装置は、前記第１の区間と前記第２の区間の合計の期間をＡ、前記第１の区間の期間をＢとしたとき、Ｂ／Ａは、前記放電灯の輝度によらず、一定であることが好ましい。
【００１７】
本適用例によれば、第１の区間と第２の区間との期間の和に対して第１の区間の期間が占める割合が一定となっている。これにより、複雑な電流制御をなくすことができる。従って、より確実に電極間距離を一定の距離に保持することができる為、放電灯を効率良く駆動することができる。
【００１８】
［適用例５］上記適用例に記載の光源装置では、前記交流電流の周波数は、１ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下、または、３ＭＨｚ以上１０ＧＨｚ以下であることが好ましい。
【００１９】
本適用例によれば、交流電流の周波数が１ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下、または、３ＭＨｚ以上１０ＧＨｚ以下となっている。交流電流の周波数がこの範囲にあるとき、音響共鳴効果によって光源装置の放電が不安定になることを防止することができる。
【００２０】
［適用例６］本適用例にかかる放電灯の駆動方法は、周波数が１ｋＨｚ以上１０ＧＨｚ以下の交流電流を駆動電流として放電灯の一対の電極に供給し、前記放電灯を点灯し、前記交流電流の大きさを調整して前記放電灯の輝度を調整する放電灯の駆動方法であって、第１の区間と、前記第１の区間よりも前記駆動電流の振幅が小さい第２の区間とが交互に繰り返されるように、前記交流電流を振幅変調し、前記第１の区間における駆動電流の振幅の平均値をａ、前記第２の区間における駆動電流の振幅の平均値をｂとしたとき、その振幅ａと振幅ｂの比ｂ／ａが前記放電灯の輝度に応じて設定された前記駆動電流を生成し、該駆動電流を前記一対の電極に供給し、前記放電灯を点灯することを特徴とする。
【００２１】
本適用例によれば、周波数が１ｋＨｚ以上１０ＧＨｚ以下の交流電流を駆動電流として放電灯の一対の電極に供給して放電灯を点灯する。１ｋＨｚ以上１０ＧＨｚ以下の高周波を用いることで放電管内に蒸発した電極物質とハロゲン物質が結合し、管壁への黒化を防止し、長寿命化を図ることができる。
【００２２】
そして、交流電流の大きさを調整して放電灯の輝度を調整する。そして、駆動電流の振幅が異なる第１の区間と第２の区間とが交互に繰り返されるように、交流電流を振幅変調する。交流電流を振幅変調は第１の区間の振幅ａと第２の区間の振幅ｂとの比ｂ／ａを放電灯の輝度に応じて設定される。そして、設定した駆動電流を電極に供給し、前記放電灯を点灯する。輝度調整部によって調整される輝度に応じて、比ｂ／ａを振幅変調部によって変化させることで、放電灯の輝度によらず、電極部の突起を維持することができる。従って、電極間距離を一定の距離に保持することができる為、放電灯を効率良く駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施形態にかかり光源装置の構成を示す模式断面図。
【図２】放電灯を示す要部模式断面図、副反射鏡を省略した図。
【図３】放電灯駆動装置の構成を示すブロック図。
【図４】放電灯駆動装置で生成される交流電流及び駆動電流を示す図。
【図５】第２実施形態にかかり駆動電流の構成例における包絡線を説明するための模式図。
【図６】駆動電流の構成例における包絡線を説明するための模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態について、光源装置及び放電灯の駆動方法を図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。尚、以下の各図においては、各部位や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各部位や各部材の尺度を実際とは異ならせしめている。
【００２５】
（第１実施形態）
図１は、光源装置の構成を示す模式断面図である。図２は、放電灯を示す要部模式断面図であり、副反射鏡を省略した図である。図３は、放電灯駆動装置の構成を示すブロック図であり、図４は、放電灯駆動装置で生成される交流電流及び駆動電流を示す図である。
【００２６】
図１に示すように、光源装置１は、放電灯５００を有する光源ユニット１１０と、放電灯５００を駆動する放電灯駆動装置２００とを備えている。放電灯５００は、放電灯駆動装置２００から電力の供給を受けて放電し、光を放射する。
【００２７】
光源ユニット１１０は、放電灯５００と、凹状の反射面を有する主反射鏡１１２と、射出光をほぼ並行光にする平行化レンズ１１４とを備えている。主反射鏡１１２と放電灯５００とは、無機接着剤１１６を用いて固定されている。また、主反射鏡１１２の反射面は、図示の構成では、回転楕円形をなす殻の内面形状をなしている。
【００２８】
尚、主反射鏡１１２の反射面の形状は、前記の形状には限定されず、その他、例えば、回転放物形等の形状にすることができる。また、放電灯５００の発光部を放物面鏡のいわゆる焦点に配置すれば、平行化レンズ１１４を省略することができる。
【００２９】
放電灯５００は、放電灯本体５１０と凹状の反射面を有する副反射鏡５２０とを備えている。放電灯本体５１０と副反射鏡５２０とは無機接着剤５２２により接着されている。また、図示の構成では球形をなす殻の内面が副反射鏡５２０の反射面となっている。
【００３０】
放電灯本体５１０の中央部には、気密的に密閉された放電空間５１２が形成されている。この放電灯本体５１０の少なくとも放電空間５１２に対応する部位は、光透過性を有している。放電灯本体５１０の構成材料としては、例えば、石英ガラス等のガラス、光透過性セラミックス等が挙げられる。
【００３１】
この放電灯本体５１０には、一対の電極６１０、７１０と、一対の接続部材６２０、７２０と、一対の電極端子６３０、７３０とが設けられている。電極６１０と電極端子６３０とは、接続部材６２０により電気的に接続されている。同様に、電極７１０と電極端子７３０とは、接続部材７２０により電気的に接続されている。
【００３２】
各電極６１０、７１０は、放電空間５１２に収納されている。すなわち、各電極６１０、７１０は、その先端部が放電灯本体５１０の放電空間５１２において、互いに所定距離離間し、互いに対向するように配置されている。電極６１０と電極７１０との間の最短距離である電極間距離は、０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下であることが好ましい。
【００３３】
図２に示すように、電極６１０は、芯棒６１２と、コイル部６１４と、球形の本体部６１６とを有している。この電極６１０は、放電灯本体５１０内への封入前の段階において、芯棒６１２に電極材（タングステン等）の線材を巻き付けてコイル部６１４を形成し、形成されたコイル部６１４を加熱・溶融することにより形成される。これにより、電極６１０の先端側には、熱容量が大きい本体部６１６が形成される。電極７１０も前記電極６１０と同様に、芯棒７１２と、コイル部７１４と、球形の本体部７１６とを有しており、電極６１０と同様に形成される。
【００３４】
放電灯５００を１度も点灯させていない状態では、本体部６１６、７１６には、突起６１８、７１８は形成されていないが、後述する条件で放電灯５００を１度でも点灯させると、本体部６１６、７１６の先端部に、それぞれ突起６１８、７１８が形成される。この突起６１８、７１８は、放電灯５００の点灯中、維持され、また、消灯後も維持される。尚、各電極６１０、７１０の構成材料としては、例えば、タングステン等の高融点金属材料等が挙げられる。
【００３５】
また、放電空間５１２には、放電媒体が封入されている。放電媒体は、例えば、放電開始用ガス、発光に寄与するガス等を含んでいる。また、放電媒体には、その他のガスが含まれていてもよい。放電開始用ガスは特に限定されないが、例えば、ネオン、アルゴン、キセノン等の希ガス等が挙げられる。また、発光に寄与するガスは特に限定されないが、例えば、水銀、ハロゲン化金属の気化物等が挙げられる。また、その他のガスとしては、例えば、黒化を防止する機能を有するガス等が挙げられる。黒化を防止する機能を有するガスとしては、例えば、ハロゲン（例えば、臭素等）、ハロゲン化合物（例えば、臭化水素等）、またはこれらの気化物等が挙げられる。また、放電灯本体５１０内の点灯時の気圧は、超高圧水銀ランプであれば２００気圧程度である。
【００３６】
放電灯５００の電極端子６３０、７３０は、それぞれ放電灯駆動装置２００の出力端子に接続されている。そして、放電灯駆動装置２００は、放電灯５００に交流電流（交流電力）を供給する。すなわち、放電灯駆動装置２００は、電極端子６３０、７３０を介して電極６１０、７１０に交流電流を供給することにより放電灯５００に電力を供給する。電極６１０、７１０に交流電流が供給されると、放電空間５１２内の一対の電極６１０、７１０の先端部の間でアーク放電（アークＡＲ）が生じる。アーク放電により発生した光（放電光）は、そのアークＡＲの発生位置（放電位置）から全方向に向かって放射される。
【００３７】
副反射鏡５２０は、一方の電極７１０の方向に放射される光を、主反射鏡１１２に向かって反射する。このように、電極７１０の方向に放射される光を主反射鏡１１２に向かって反射することにより、電極７１０の方向に放射される光を有効に利用することができる。
【００３８】
次に、放電灯駆動装置２００について説明する。図３に示すように、放電灯駆動装置２００は、高周波数の交流電流を発生する高周波電流発生器３１と、振幅変調部としての振幅変調器３２と、増幅率が可変の輝度調整部としての増幅器３３と、制御部３４とを備えており、振幅変調した交流電流を駆動電流として放電灯５００の一対の電極６１０、７１０に供給する装置である。制御部２４は、高周波電流発生器３１、振幅変調器３２及び増幅器３３等、放電灯駆動装置２００全体の作動を制御する。
【００３９】
この放電灯駆動装置２００では、高周波電流発生器３１で発生した図４（ａ）に示す交流電流２１０を、図４（ｃ）に示すように、第１の区間４１と、第１の区間４１よりも駆動波形２２０の振幅が小さい第２の区間４２とが交互に繰り返されるように振幅変調器３２で振幅変調する。そして、駆動波形２２０を増幅器３３で増幅して放電灯駆動用の駆動電流である交流電流を生成し、出力する。放電灯駆動装置２００から出力された交流電流は、駆動電流として放電灯５００の一対の電極６１０、７１０に供給される。
【００４０】
これにより、前述したように、一対の電極６１０、７１０の先端部の間でアーク放電が生じ、放電灯が点灯する。ここで、この光源装置１では、後述する条件の駆動電流を用いて放電灯５００を点灯するので、その放電灯５００が点灯している際、電極６１０、７１０の温度が変動し、その変動により、電極６１０、７１０の先端部に、それぞれ突起６１８、７１８が形成され、その突起６１８、７１８を維持することができる。
【００４１】
すなわち、まず、駆動電流の第１の区間４１では、電極６１０、７１０の温度が高くなることで、電極６１０、７１０の先端部の一部が、溶融し、その溶融した電極材が表面張力によって電極６１０、７１０の先端部に集まる。一方、第２の区間４２では、電極６１０、７１０の温度が低くなることで、前記溶融した電極材が凝固する。このような溶融した電極材が電極６１０、７１０の先端部に集まる状態と、前記溶融した電極材が凝固する状態とを繰り返すことで突起６１８、７１８の成長が起こり、これにより、電極間距離を一定の距離に保持することができ、電極間が狭い状態を維持することができる。これにより、放電灯を効率良く駆動することができる。また、高周波数の駆動電流を用いるので、放電灯５００の黒化を防止でき、長寿命化を図ることができる。
【００４２】
また、放電灯駆動装置２００は、増幅器３３により交流電流の大きさ（振幅）を調整して放電灯５００の輝度を調整することができるようになっており、後述するように、制御部３４は、第１の区間４１における駆動電流の振幅の平均値をａ、第２の区間４２における駆動電流の振幅の平均値をｂとしたとき、振幅変調器３２は振幅ａと振幅ｂの比ｂ／ａを放電灯５００の輝度に応じて設定する（図４（ｃ）参照）。また、制御部３４は、増幅器３３の増幅率を増減するように構成されており、制御部３４が増幅器３３の増幅率を増大させると、駆動電流（電力）が大きくなり、放電灯５００の輝度が増大する。一方、制御部３４が増幅器３３の増幅率を減少させると、駆動電流が小さくなり、放電灯５００の輝度が減少する。
【００４３】
ここで、放電灯５００の定格電力は、用途等に応じて適宜設定され、特に限定されないが、１００Ｗ以上５００Ｗ以下であることが好ましい。１００Ｗより下では変調駆動をしても電極に対する温度変動が小さく、５００Ｗより上では電極に対して熱負荷を与えすぎになってしまう。
【００４４】
また、駆動電流の周波数は、１ｋＨｚ以上１０ＧＨｚ以下であり、１ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下、または、３ＭＨｚ以上１０ＧＨｚ以下であることが好ましい。さらには、１０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下、または、３ＭＨｚ以上１０ＧＨｚ以下であることがより好ましい。
【００４５】
電極６１０、７１０が陽極として動作するときは、それぞれ、陰極として動作するときに比べて電極温度が高くなるが、駆動電流の周波数を前記下限値以上に設定することにより、その駆動電流の１周期内における電極温度の変動を防止することができる。しかし、駆動電流の周波数が前記下限値よりも小さいと、その駆動電流の１周期毎に、電極６１０、７１０の温度が変動し、これにより突起６１８、７１８の形成や維持ができなくなり、また、黒化が生じる場合がある。また、前記上限値よりも大きいものは現実性がない。
【００４６】
また、駆動電流の周波数が１００ｋＨｚよりも大きく、３ＭＨｚよりも小さいと、他の条件によっては、音響共鳴効果により放電が不安定となる。また、変調周波数は、１０Ｈｚ以上１ｋＨｚ以下であり、１００Ｈｚ以上５００Ｈｚ以下であることがより好ましい。変調周波数が前記下限値よりも小さいと、突起６１８、７１８が延び過ぎてだれてしまい、また、前記上限値よりも大きいと、突起６１８、７１８が形成されない。尚、変調周波数が低い程、突起６１８、７１８が延びる。
【００４７】
また、第１の区間４１及び第２の区間４２において、それぞれ、駆動電流の振幅は一定である。これにより、より確実に電極６１０、７１０に突起６１８、７１８を形成することができる。
【００４８】
また、図４（ｃ）に示すように、第１の区間４１における駆動電流の振幅の平均値をａ、第２の区間４２における駆動電流の振幅の平均値をｂとしたとき、その振幅ａと振幅ｂの比ｂ／ａは、特に限定されず、諸条件に応じて適宜設定されるが、０より大きく、９０％以下であることが好ましい。ｂ／ａが９０％よりも大きいと、変調周波数が１００Ｈｚ以上にすると突起６１８、７１８が形成されない。尚、ｂ／ａが小さい程、突起６１８、７１８が延びる。
【００４９】
また、図４（ｃ）に示すように、第１の区間４１と第２の区間４２の合計の期間をＡ、第１の区間４１の期間をＢとしたとき、その期間Ａと期間Ｂの比Ｂ／Ａは、特に限定されず、諸条件に応じて適宜設定されるが、１０％以上、９０％以下であることが好ましい。
Ｂ／Ａが１０％よりも小さい場合や、９０％よりも大きい場合は、変調周波数を１００Ｈｚ以上にすると突起６１８、７１８が形成されない。尚、Ｂ／Ａが５０％に近い程、突起６１８、７１８が延び、Ｂ／Ａが５０％の場合が、突起６１８、７１８が最も延びる。
【００５０】
また、制御部３４は、振幅ａと振幅ｂの比ｂ／ａを、前述した範囲で、放電灯５００の輝度、すなわち、既知の情報である駆動電流の大きさ（平均値）に応じて設定する（図４（ｂ）参照）。この場合、振幅ａと振幅ｂの比ｂ／ａは、放電灯５００の輝度に応じて、突起６１８、７１８の長さが一定になるように設定される。すなわち、放電灯５００の輝度が低い程、振幅ａと振幅ｂの比ｂ／ａは低く設定される。これにより、より確実に、電極６１０、７１０に突起６１８、７１８を形成し、その突起６１８、７１８の長さを一定にすることができる。
【００５１】
尚、前記変調周波数は、放電灯５００の輝度、すなわち、駆動電流の大きさに応じて設定するようになっていてもよいが、放電灯５００の輝度によらず、一定であることが好ましい。一定であるほうがより単純な制御で突起６１８、７１８の維持が可能になる。前記範囲で、放電灯５００の輝度、すなわち、駆動電流の大きさに応じて、変調周波数を設定する場合、変調周波数は、放電灯５００の輝度が低い程、大きく設定される。これにより、突起６１８、７１８の長さを一定にすることができる。
【００５２】
また、前記Ｂ／Ａは、放電灯５００の輝度、すなわち、駆動電流の大きさに応じて設定するようになっていてもよいが、放電灯５００の輝度によらず、一定であることが好ましい。一定であるほうがより単純な制御で突起６１８、７１８の維持が可能になる。また、前記範囲で、放電灯５００の輝度、すなわち、駆動電流の大きさに応じて、Ｂ／Ａを放電灯を設定する場合、Ｂ／Ａは、放電灯５００の輝度が低い程、５０％から離れた値に設定される。これにより、突起６１８、７１８の長さを一定にすることができる。尚、前記５０％から離れた値は、５０％よりも大きい値でもよく、また、５０％よりも小さい値でもよい。
また、変調周波数は、前記ｂ／ａ及び定格電力等に応じて設定することが好ましい。これにより、より確実に電極６１０、７１０に突起６１８、７１８を形成することができる。
【００５３】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、光源装置１は放電灯５００の黒化を防止し、長寿命化を図ることができる。また、放電灯５００の輝度によらず、電極６１０、７１０に突起６１８、７１８が形成され、電極間距離を一定の距離に保持することができ、放電灯５００を効率良く駆動することができる。
【００５４】
（２）本実施形態によれば、振幅変調器３２は輝度に応じて、比ｂ／ａを変化させている。これにより、放電灯５００の輝度によらず、電極６１０、７１０の突起６１８、７１８を維持し、電極間距離を一定の距離に保持することができる。従って、放電灯５００を効率良く駆動することができる。
【００５５】
（３）本実施形態によれば、放電灯５００の輝度が低い程、比ｂ／ａは小さく設定される。つまり、低輝度ほど電極６１０、７１０の温度変動を抑えている。これにより、低輝度時の突起６１８、７１８の成長しすぎにより、突起６１８、７１８が潰れることを防止できる。従って、より確実に電極間距離を一定の距離に保持することができる為、放電灯５００を効率良く駆動することができる。
【００５６】
（４）本実施形態によれば、放電灯５００の輝度によらず、振幅変調器３２が振幅変調する変調周波数が、１０Ｈｚ以上１ｋＨｚ以下の範囲で一定にしている。これにより、複雑な電流制御をなくすことができる。従って、より確実に電極間距離を一定の距離に保持することができる為、放電灯５００を効率良く駆動することができる。
【００５７】
（５）本実施形態によれば、第１の区間４１と第２の区間４２との期間の和Ａに対して第１の区間の期間Ｂが占める割合Ｂ／Ａが一定となっている。これにより、複雑な電流制御をなくすことができる。従って、より確実に電極間距離を一定の距離に保持することができる為、放電灯５００を効率良く駆動することができる。
【００５８】
（６）本実施形態によれば、交流電流の周波数が１ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下、または、３ＭＨｚ以上１０ＧＨｚ以下となっている。交流電流の周波数がこの範囲にあるとき、音響共鳴効果によって光源装置の放電が不安定になることを防止することができる。
【００５９】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態にかかる駆動電流の波形について図５及び図６を用いて説明する。尚、本実施形態において、前記第１実施形態と同様の部材または部位については詳細な説明は省略する。本実施形態が第１実施形態と異なるところは、駆動電流の波形の形状が異なっている点にある。
【００６０】
まずは、第２の区間４２における駆動電流の振幅は一定であり、第１の区間４１において、駆動電流の振幅が経時的に変化している例を説明する。
【００６１】
図５は、駆動電流の構成例における包絡線を説明するための模式図である。図５（ａ）に示す構成例では、駆動電流の包絡線のうち、駆動電流が正の値のときの包絡線（以下、単に「包絡線」と言う）は、第１の区間４１において、経時的に上昇している（駆動電流の振幅が漸増）。すなわち、包絡線は、傾きが正の直線状をなしている。図５（ｂ）に示す構成例では、包絡線は、第１の区間４１において、経時的に下降している（駆動電流の振幅が漸減）。すなわち、包絡線は、傾きが負の直線状をなしている。
【００６２】
図５（ｃ）に示す構成例では、包絡線は、第１の区間４１において、上側に凸となるように湾曲した曲線状をなしている。図５（ｄ）に示す構成例では、包絡線は、第１の区間４１において、下側に凸となるように湾曲した曲線状をなしている。図５（ｅ）に示す構成例では、包絡線は、第１の区間４１において、経時的に、段階的に上昇している。図５（ｆ）に示す構成例では、包絡線は、第１の区間４１において、経時的に、段階的に下降している。
【００６３】
次に、第１の区間４１において、振幅は一定であり、第２の区間４２において、振幅が経時的に変化している駆動電流の構成例を説明する。
図６は、駆動電流の構成例における包絡線を説明するための模式図である。図６（ａ）に示す構成例では、包絡線は、第２の区間４２において、経時的に上昇している（駆動電流の振幅が漸増）。すなわち、包絡線は、傾きが正の直線状をなしている。図６（ｂ）に示す構成例では、包絡線は、第２の区間４２において、経時的に下降している（駆動電流の振幅が漸減）。すなわち、包絡線は、傾きが負の直線状をなしている。図６（ｃ）に示す構成例では、包絡線は、第２の区間４２において、上側に凸となるように湾曲した曲線状をなしている。
【００６４】
図６（ｄ）に示す構成例では、包絡線は、第２の区間４２において、下側に凸となるように湾曲した曲線状をなしている。図６（ｅ）に示す構成例では、包絡線は、第２の区間４２において、経時的に、段階的に上昇している。図６（ｆ）に示す構成例では、包絡線は、第２の区間４２において、経時的に、段階的に下降している。
【００６５】
また、第１の区間４１及び第２の区間４２の両方において振幅が経時的に変化している駆動電流の構成例については、図示は省略するが、図５に示す前記第１の区間４１における包絡線と、図６に示す前記第２の区間４２における包絡線とを任意に組み合わせて構成することができる。
【００６６】
以上、光源装置及び放電灯の駆動方法を、図示の実施形態に基づいて説明したが、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、前記実施形態に他の任意の構成物が付加されていてもよい。変形例を以下に述べる。
【００６７】
（変形例１）
第１実施形態では、変調周波数、ｂ／ａ及びＢ／Ａは一定であるが、これに限らない。変調周波数、ｂ／ａ及びＢ／Ａは、それぞれ、経時的に変化していてもよい。
【００６８】
（変形例２）
第１実施形態では、第１の区間４１及び第２の区間４２のそれぞれにおいて、駆動電流の振幅は一定であるが、第１の区間４１と第２の区間４２とのいずれか一方において、駆動電流の振幅が経時的に変化していてもよい。また、第１の区間４１及び第２の区間４２の両方において、駆動電流の振幅が経時的に変化していてもよい。
【００６９】
（変形例３）
第１実施形態では、増幅器３３は、振幅変調器３２の後段に設置されているが、これに限らず、例えば、増幅器３３は、振幅変調器３２の前段に設置されていてもよい。
【実施例】
【００７０】
次に、具体的実施例について説明する。
（実施例１）
図１に示され、高輝度及び低輝度のそれぞれで点灯することができ、下記の構成の光源装置を作成した。
放電灯本体の構成材料：石英ガラス
放電灯本体内の封入物：アルゴン、水銀、臭素
放電灯本体内の点灯時の気圧：２００ａｔｍ
電極の構成材料：タングステン
電極間距離：１．１ｍｍ
定格電力：２００Ｗ
駆動電流の周波数：１３．５６Ｈｚ
高輝度時の駆動電流の平均値：３．０Ａ
低輝度時の駆動電流の平均値：１．５Ａ
高輝度時の変調周波数：１５０Ｈｚ
低輝度時の変調周波数：１５０Ｈｚ
高輝度時のｂ／ａ：５０％
低輝度時のｂ／ａ：７０％
高輝度時のＢ／Ａ：５０％
低輝度時のＢ／Ａ：５０％
【００７１】
（実施例２）
条件を下記のように変更した以外は、前記実施例１と同様の光源装置を作成した。
高輝度時の駆動電流の平均値：４．０Ａ
低輝度時の駆動電流の平均値：２．０Ａ
高輝度時の変調周波数：１５０Ｈｚ
低輝度時の変調周波数：１５０Ｈｚ
高輝度時のｂ／ａ：３５％
低輝度時のｂ／ａ：６５％
高輝度時のＢ／Ａ：５０％
低輝度時のＢ／Ａ：５０％
【００７２】
（実施例３）
条件を下記のように変更した以外は、前記実施例１と同様の光源装置を作成した。
高輝度時の駆動電流の平均値：５．０Ａ
低輝度時の駆動電流の平均値：２．５Ａ
高輝度時の変調周波数：１５０Ｈｚ
低輝度時の変調周波数：１５０Ｈｚ
高輝度時のｂ／ａ：２０％
低輝度時のｂ／ａ：６０％
高輝度時のＢ／Ａ：５０％
低輝度時のＢ／Ａ：５０％
【００７３】
（実施例４）
条件を下記のように変更した以外は、前記実施例１と同様の光源装置を作成した。
高輝度時の駆動電流の平均値：３．０Ａ
低輝度時の駆動電流の平均値：１．５Ａ
高輝度時の変調周波数：１５０Ｈｚ
低輝度時の変調周波数：１５０Ｈｚ
高輝度時のｂ／ａ：６０％
低輝度時のｂ／ａ：７０％
高輝度時のＢ／Ａ：５０％
低輝度時のＢ／Ａ：４０％
【００７４】
（実施例５）
条件を下記のように変更した以外は、前記実施例１と同様の光源装置を作成した。
高輝度時の駆動電流の平均値：３．０Ａ
低輝度時の駆動電流の平均値：１．５Ａ
高輝度時の変調周波数：１５０Ｈｚ
低輝度時の変調周波数：１５０Ｈｚ
高輝度時のｂ／ａ：６０％
低輝度時のｂ／ａ：７０％
高輝度時のＢ／Ａ：５０％
低輝度時のＢ／Ａ：６０％
【００７５】
（実施例６）
条件を下記のように変更した以外は、前記実施例１と同様の光源装置を作成した。
高輝度時の駆動電流の平均値：３．０Ａ
低輝度時の駆動電流の平均値：１．５Ａ
高輝度時の変調周波数：１５０Ｈｚ
低輝度時の変調周波数：２００Ｈｚ
高輝度時のｂ／ａ：６５％
低輝度時のｂ／ａ：７０％
高輝度時のＢ／Ａ：５０％
低輝度時のＢ／Ａ：４０％
【００７６】
（実施例７）
条件を下記のように変更した以外は、前記実施例１と同様の光源装置を作成した。
高輝度時の駆動電流の平均値：３．０Ａ
低輝度時の駆動電流の平均値：１．５Ａ
高輝度時の変調周波数：１５０Ｈｚ
低輝度時の変調周波数：２００Ｈｚ
高輝度時のｂ／ａ：６５％
低輝度時のｂ／ａ：７０％
高輝度時のＢ／Ａ：５０％
低輝度時のＢ／Ａ：６０％
【００７７】
（比較例１）
条件を下記のように変更した以外は、前記実施例１と同様の光源装置を作成した。
高輝度時の駆動電流の平均値：３．０Ａ
低輝度時の駆動電流の平均値：１．５Ａ
高輝度時の変調周波数：１５０Ｈｚ
低輝度時の変調周波数：１５０Ｈｚ
高輝度時のｂ／ａ：７０％
低輝度時のｂ／ａ：７０％
高輝度時のＢ／Ａ：５０％
低輝度時のＢ／Ａ：５０％
【００７８】
（比較例２）
条件を下記のように変更した以外は、前記実施例１と同様の光源装置を作成した。
高輝度時の駆動電流の平均値：３．０Ａ
低輝度時の駆動電流の平均値：１．５Ａ
高輝度時の変調周波数：１５０Ｈｚ
低輝度時の変調周波数：１５０Ｈｚ
高輝度時のｂ／ａ：３０％
低輝度時のｂ／ａ：３０％
高輝度時のＢ／Ａ：５０％
低輝度時のＢ／Ａ：５０％
【００７９】
［評価］
実施例１〜７、比較例１及び２に対し、それぞれ、下記のようにして各評価を行った。その結果は、下記表１に示す通りである。
各実施例で高輝度、低輝度でそれぞれ１０ｈずつ点灯させた。
電極突起については高輝度、低輝度それぞれ１０ｈ点灯させた後に電極を観察し突起が維持されているかどうかを確認した。
黒化については、高輝度、低輝度それぞれ１０ｈ点灯させた後に管壁状態を確認し、黒化が発生しているかを確認した。
【００８０】
【表１】
2013030300.tif 000003
【００８１】
上記表１から明らかなように、実施例１〜７では、高輝度及び低輝度のいずれの場合も電極の先端に確実に突起が形成され、また、黒化は発生せず、良好な結果が得られた。これに対し、比較例１では、高輝度において、電極に形成された突起が延び過ぎてだれてしまい、電極間が広がってしまい、また、比較例２では、低輝度において、電極に突起が形成されなかった。
【符号の説明】
【００８２】
１…光源装置、３２…振幅変調部としての振幅変調器、３３…輝度調整部としての増幅器、４１…第１の区間、４２…第２の区間、２００…放電灯駆動装置、５００…放電灯、６１０，７１０…電極。
【図１】
2013030300.tif 000004
【図２】
2013030300.tif 000005
【図３】
2013030300.tif 000006
【図４】
2013030300.tif 000007
【図５】
2013030300.tif 000008
【図６】
2013030300.tif 000009